GB／T 4797.9-2021标准规范下载简介

GB／T 4797.9-2021 环境条件分类 自然环境条件 贮存、运输和使用过程中测得的冲击和振动数据.pdf简介：

GB/T 4797.9-2021 是中国国家标准《机械设备振动和冲击的测量方法 第9部分：自然环境条件》。这个标准主要规定了在自然环境条件下，如贮存、运输和使用过程中，如何测量机械设备受到的冲击和振动数据。自然环境条件指的是在非人工控制的环境中，如户外、海上、野外等，设备可能经历的各种自然因素，如温度变化、风、雨、雪、地震、机械冲击等。

在标准中，对冲击和振动数据的测量包括但不限于以下内容：

1. 测量设备：规定了测量设备的类型、精度要求和操作方法，确保数据的准确性。

2. 测量点：根据设备的结构和工作状态，确定需要测量的部位，如基础、轴承、传动部件等。

3. 数据采集：规定了数据采集的时间段、频率和方法，以捕捉设备在实际运行中的动态特性。

4. 数据分析：对收集到的冲击和振动数据进行分析，评估其对设备性能和寿命的影响，可能需要进行频谱分析、冲击谱分析等。

5. 环境因素考虑：考虑自然环境对冲击和振动的影响，如温度、湿度、风速等。

通过这些标准，可以为机械设备的设计、制造、安装、运行和维护提供依据，保证设备在各种自然环境条件下仍能正常运行，降低故障风险。

GB／T 4797.9-2021 环境条件分类 自然环境条件 贮存、运输和使用过程中测得的冲击和振动数据.pdf部分内容预览：

环境条件分类自然环境条件 贴存、运输和使用过程中测得的冲击和 振动数据

GB/T4797的本部分旨在提供一种策略，用以根据产品寿命周期中测得的数据制定环境剖面。 其目的是定义冲击和振动的基本参数和量值，作为确定产品在其寿命周期内贮存、运输和使用过程 中预期承受机械环境严酷度的基础

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件JC∕T 750-2014 透明石英玻璃抗析晶性试验方法，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 无。

产品在贮存阶段长时间放置，在此期间不使用。 贮存位置可能是有气候防护、有部分气候防护或无 气候防护场所。在贮存期间，产品会经历搬运，所受冲击及振动强度取决于装卸设备和存储架的类型。 产品在搬运时受到机器或过往车辆的影响，所引起的振动和冲击强度从微弱到强烈不尽相同。特别当 其存放位置靠近重型机器和输送带时.产品可能承受更为强烈的冲击和振动

产品在道路运输阶段始终处于冲击和振动环境。影响这种环境幅值和频率范围的主要因素： 运输车辆的结构设计： 一车辆的行驶速度； 一路况； 一产品在车辆中的位置； 振动测量的参考轴线方向相对于车辆轴向的关系，一般垂直方向是最恶劣的； 一产品可能对车辆响应特性的影响； 一车辆的载荷分布。 早期实验室采用正弦振动来模拟道路运输环境。现在通常采用随机振动模拟，本部分中阐明的 适用于该技术。因道路运输和搬运冲击的状况差异比较大，故在试验方案中一般两者同时包含。 必要，相关规范需详细说明是否有这种需求

轨道环境取决于列车悬挂系统设计，现代化列车悬挂系统以空气悬挂为主。当然，并不是所有的列 车都是现代化的，特别是货运列车，会出现高强度、宽频率的振动冲击环境。空气悬挂系统的环境非常 平稳，通常是低强度的低频环境。转轨冲击可能产生明显更高等级的加速度，这取决于缓冲设计。影响 这种环境幅值和频率范围的主要因素有： 列车车厢悬挂系统的类型； 铁轨路况； 产品在列车车厢中的位置： 缓冲类型和转轨时的撞击速度

3.3.3.2喷气式飞机

3.3.3.3螺旋桨式飞机

正弦模拟比较适合。但是，随着与旋转激励源距离的增加，正弦特征逐渐减弱。在这种情况下，随机叠 加随机模拟更合适，或者用更简单的方法，采用具有间隔离散频率特征的随机模式来模拟较高振幅处的 情况。螺旋桨之间区域的正弦分量通常非常大，产品如果对这些频率敏感，应避免将产品放置于该 区域。

水上环境是发动机和螺旋架产生的正弦分量与海况激励（洋流）、货舱在船上位置和货物在货舱内 位置产生的随机分量的叠加。影响这种环境幅值和频率范围的主要因素有： 船只的大小： 船只的行驶速度； 货舱在船上的位置； 港口货物装卸搬运的恶劣程度

产品在寿命周期使用阶段环境变化很大，会受到一系列因素影响，如安装方式、安装位置以及安装 位置与振源的距离。使用过程不仅限于安装在室内的产品，还涵盖了产品在设计和工作模式下使用的 所有情况。 产品在其寿命周期使用阶段针对气候条件可能采用防护或不采用防护，使产品处于不同因素组合 的环境。与其他阶段相比，主要的不同之处在于在使用阶段产品通常需要在频谱更宽的环境中实现功 能、完成作业。 换句话说，使用阶段面临的环境对产品的影响大多是最轻微的，即通常在运输阶段有可能会经历更 亚酷的环境， 为了清晰地制定试验方案和确定环境类型，需要对产品的使用方式进行深人了解，进而确保产品在 其性能许可的范围内使用，

为了增强策略的灵活性，这里给出了两种方法，第一种比较简单，第二种采用统计方法。参考文 共了更多的方法。选择的方法宜在相关规范中予以说明

5.2加速度谱密度包络法

在每个频率分辨带宽上取所有频谱的最大值，然后将这些点绘制成曲线。这样得到的包络线是不光滑 的，可以使用一系列直线进行平滑。为保持一定的一致性，通常将直线的斜率规定为（0、土3 或±6)dB/oct。 该方法的主要优点是易于使用。其缺点是直线平滑过程主观性大，包络线因人而异。 其他缺点如下： a）所需包络功率谱的分辨率不同会导致结果上的差异； b）无法保证包络谱在给定频率上涵盖平台上其他位置点上的响应谱

对于获取运输平台上结构响应谱的保守界限，较为权威的方法是在预期频谱曲线的每个频率分辨 带宽上计算正态容差限。 正态容差限仅适用于正态分布随机变量。运输平台对于稳态、非稳态和瞬态动力学载荷的响应谱 数据是不同的，其变化也往往不服从正态分布。但是，还是有相当多的证据3证明谱值的对数近似服从 正态分布。因此，通过公式（1）转换

可以得到止态容差限的预计值。具体地说，y的止态容差限（NTL)定义为：对于y的所有可能取 值，在置信度下，能够覆盖集合y的100β%数据的置信上限，并且由公式（2）给出：

NTL, =y +CS.

一一样本平均值； S样本标准差； C一正态容差因子，其值从表1中选取。 原始量纲（工程单位）的正态容差限可以通过公式（3)计算得到。 NTL,=10NT1., ·（3 注：如果频谱数据不是对数正态分布，也有其他统计方法得到对应分布的容差限，甚至可以不必参考特定白 分布3

3一样本平均值； S,样本标准差； C一正态容差因子，其值从表1中选取。 原始量纲（工程单位)的正态容差限可以通过公式（3)计算得到

注：如果频谱数据不是对数正态分布，也有其他统计方法得到对应分布的容差限，甚至可以不必参考特是 分布3。 附录A给出了两种方法的案例。对于正态容差限法，推荐使用95/50上限（表1中的1.78），即： 6置信度下，该上限值将超过运输平台上至少95%的测试点的响应谱值。然而，如果需要使用更 为值，则可以计算其他容差限。宜注意的是，当从95/50上限（表1中的1.78）转变为95/90上 1中的3.4）时.量级增加大约 7.8dB.相天 这种增加是合理的

用上述方法会得到一条不平滑的包络线，可以使用一系列直线对其进行平滑。为保证一定的一致 性，通常选取斜率为（0、土3或土6)dB/oct的直线。 正态容差限法具有诸多优点： a）作为一种统计方法，可以提供一个在规定置信度下超过频谱规定比例的极限； b）不同于加速度谱密度包络法对频率分辨率带宽敏感， 潜在缺点是该方法基于平台所有测量点的响应频谱值服从对数正态分布这一假设。 与加速度谱密度包络法具有相同的缺点：直线平滑过程主观性大，包络线因人而异。

无论选择哪种方法来制定环境条件，如果已知产品以明确的轴向贮存、运输或使用，则应对产品 装的产品在每个主要正交轴重复该过程

然而，如果轴向未知，则应汇总所有可用的数据制定环境条件，所有主要轴向都采用该条件。

5.5可变因素和未知因素

考虑产品本身响应的不一致性，通常称为“个体与个体”的不一致性。在缺少对产品不一致性准确了解 的情况下，宜： 对于公差严格的产品，采用士5%的频率变化范围； 对于公差宽松的产品，采用土10%的频率变化范围， 当谱峰非常窄，即存在强烈的放大时，宜使用该因素以确保产品受到最大应力值的考核。以附录B 图B.1为例，对于在300Hz和500Hz左右的峰值，宜按上述方法对频率进行加宽

表A.1列出了5条假设曲线在10Hz至2000Hz之间的8个频率点上的功率谱密度值及其对 并用粗体方式对每个频率点处的最大值进行标注。图A.1中给出了5条曲线及按照5.2的方法 的包络线。

表A.2第一列是在8个频率的y平均值，第二列是相应的标准差。第三列是相应的标准差乘以正 态容差因子C，此处C=1.78是从表1中选择的95/50上限值。根据所需的统计置信度，可以选择其他 值进行计算。第四列将扩展后的标准差与y平均值相加。第五列按照5.3的方法通过=10计算得 出正态容差限包络线，即图A.1中的曲线6。从图A.1中可看出曲线6在原始数据曲线1至5和曲线1 至5的标准包络线曲线7之上。

A.3包络线和NTL曲线的处理方法

包络线和NTL曲线还需按照5.3的方法进一步处理，以使其适用于环境谱量级。如果环境描述的 包络线有许多尖峰，则用折线来表征这条曲线会变得更困难。 严酷度仍需按照5.3所述的因子来处理。 附录B描述了平滑和减少频率断点数量的方法，以便得到的加速度谱密度谱（ASD谱）适用于现代 数字振动控制系统。

表A.15条随机振动假设曲线的示例

表A.25条假设曲线的计算结果

JG／T 550-2018标准下载附录B （资料性附录） 环境描述谱的平滑和包络方法

图B.1给出了从实验室模拟结构响应数折 算所得的95/50NTL包络线。附录A仅示范了包 公频率点的几条曲线的NTL过程，有

图B.1数据的95/50NTL包络线

B.1中的数据可以使用1、1/3、1/6或1/12倍频程进行倍频程平均。结果表明，1/3倍频程平均 点数量能够与整体形状形成最佳匹配

a）取平均带宽内的最大值； b）取平均带宽内的平均值。 用方法b)得到的1/3倍频程包络线的加速度均方根值非常接近于原始数据，参见图B.2

图B.295/50NTL包络数据GB／T 34077.5-2020标准下载，包括1/3倍频程平均数据

1/3倍频程包络线采用标准斜率更有利。图B.3中的斜率是12dB/oct的倍数，例如一24、一12 24。在峰谷间动态范围较小的折线可视情采用3或6dB/oct的倍数。选择的值宜与环境描述 确说明。

B.5包络线和NTL曲线的比较